Изучение влияния физико-химических факторов на формирование окислительно-восстановительного потенциала пивного сусла и стойкость пива при хранении, страница 3

Образование на химической фазе сушки темноокрашенных меланоидинов происходит за счет  окислительно-восстановительных реакций между редуцирующими сахарами  и аминокислотами, ди – и трипептидами солода. Непременным условием протекания реакции меланоидинообразования является наличие карбоксильных групп в сахарах и свободных аминогрупп в продуктах распада белков. Интенсивность окраски и аромата, а так же различие в характере аромата меланоидинов зависят от аминокислоты и углевода, вступающих в реакцию (Хорунжина, 1999).

По Ходжу (Прил. 1), меланоидинообразование включает семь основных  видов реакций, которые протекают последовательно. Эти виды реакций по развитию окраски меланоидинов делятся на три стадии (рис. 1).

В состав меланоидинов входит 54 – 60 % углерода; 33,1 – 35,1 % кислорода; 4,9 – 5,2 % водорода; 3,5 – 5,3 % азота. Меланоидины придают солоду и пиву специфический аромат и вкус, оказывают благоприятное влияние на пеностойкость и стабильность пива.  

Реакции меланоидинообразования условно делят на 3 стадии:

1 стадия проходит при участии сахаров и аминокислот солода или сусла с образованием бесцветных продуктов и не поглощают ультрафиолетового света. Эта стадия включает две реакции.

В результате карбониламинной конденсации происходит образование сахароаминного комплекса (Шиффово основание) и N-глюкозида-  органического соединения, характеризующегося наличием групп НС=N– (Хорунжина, 1999).  В этой реакции могут участвовать не только свободные аминокислоты, но и некоторые простые пептиды:

(I a)                                            (I b)

     глюкоза                 аланин         Шиффово основание                              N-глюкозид
                                                    РЕДУЦИРУЮЩИЕ САХАРА

                                +

                                                        АМИНОКИСЛОТЫ

 

Окислительно-

          I                                        восстановительное                              Нагревание

НАЧАЛЬНАЯ                               взаимодействие,

(без изменения                               изомеризация

       цвета)

1-  амино-1-дезокси-2-кетоза

 

                                                        енольная форма

 

                                                     дегидратация,                                 Нагревание

распад

            II

ПРОМЕЖУТОЧНАЯ                                                                         

(слабое пожелтение)                                                ГЛЮКОЗАНЫ, РЕДУКТОНЫ,

                                                                  АЛЬДЕГИДЫ (ФУРФУРОЛ,

                                                                 ОКСИМЕТИЛФУРФУРОЛ)

                                    +

 

                                                                 АМИНОКИСЛОТЫ

 

                                                             Полимеризация                              Нагревание

          III

   КОНЕЧНАЯ

  (интенсивное

  окрашивание)

                                                                                 МЕЛАНОИДИНЫ

Рис. 1. Общая схема меланоидинообразования по Ходжу

Полученный комплекс подвергается изомеризации (перегруппировка Амадори) с образованием рекционноспособных кетоз, которые являются исходными веществами для образования окрашенных продуктов:

(II a)                        (II b)          

1-амино-1-дезокси-2-кетоза

2 стадия(промежуточная) процесса меланоидинообразования связана с образованием бесцветных или бледно-желтых соединений, обладающих способностью к поглощению длинных волн УФ – части спектра.  На этом этапе различают несколько конкурирующих реакций:

а) процессы, проходящие при высоких температурах связанные с разложением 1амино-1-дезокси-2-кетозы. В случае гексоз происходит образование оксиметилфурфурола:

(II а)